王永峰

摘要：采用激光电弧复合焊获得了不同焊接工艺参数下的10 mm AH36钢对接焊焊接接头，分析了不同工艺参数下的焊缝成形特点、金相组织及力学性能，基于有限元软件获得了典型的激光复合焊温度场分布，并针对6 m×6 m×6 mm 的大幅面板焊接变形情况进行模拟。研究发现，激光功率可以显著改变焊接熔深，并对焊缝形貌也有一定的影响;焊接电流对熔深的影响小于激光功率对熔深的影响，焊接电流对焊缝熔宽及形貌影响较大;激光复合焊焊缝区主要為针状铁素体和粒状贝氏体组织，粗晶区组织主要为粒状贝氏体、铁素体和马氏体组织;激光功率的变化对电弧区硬度影响不大，但对激光区有一定影响，焊缝硬度随激光功率的增大而增加，焊接电流的增大总体上使得焊缝区和热影响区硬度降低;约束位置对焊接变形有重要影响，约束位置距离焊缝中心越近，焊后变形量越小。

关键词：焊缝成形;工艺参数;组织与力学性能;数值模拟;焊接变形

中图分类号：TG456.7         文献标志码：A         文章编号：1001-2003（2021）01-0105-07

DOI：10.7512/j.issn.1001-2303.2021.01.17

0    前言

焊接是海洋与船舶工程中的一项关键技术，其工时与成本占船体建造的 30%～50%，焊接效率和质量影响着船舶制造的成本、质量和周期。同时，未来造船与海洋工程装备建设正朝着多样化、大型化、高档化的趋势发展，对焊接的效率及质量提出了更高的要求[1]。

A36钢作为低合金高强度的船体结构钢，常用于制作重要的船体结构[2]。目前中厚板A36钢通常采用埋弧焊进行焊接，但埋弧焊接头存在热影响区宽度大、组织粗大、焊后变形量大等问题，直接影响了焊件性能与装配精度。……